本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種分體式超寬頻雙極化輻射單元及基站天線。

背景技術(shù)：

由于智能移動(dòng)終端的大規(guī)模使用，使移動(dòng)通信中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)出現(xiàn)了飛速增長(zhǎng)。為了滿足移動(dòng)通信中對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，?guó)內(nèi)外各大運(yùn)營(yíng)商正在大力發(fā)展以TD-LTE和FDD-LTE兩種制式為主的第四代(4G)移動(dòng)通信技術(shù)。如今，2G，3G和即將普及的4G LTE網(wǎng)絡(luò)并存，多個(gè)使用不同頻段的系統(tǒng)同時(shí)存在，需要使用能工作在不同頻段的基站天線。使用普通的窄頻帶天線，一個(gè)基站就需要布置許多副天線，增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和物業(yè)成本。為了降低建網(wǎng)成本，天線的寬帶化、小型化及多頻共用已經(jīng)成為當(dāng)前的熱點(diǎn)之一。

在現(xiàn)有共軸形式設(shè)計(jì)的多頻天線陣列中，采用傳統(tǒng)的半波輻射振子設(shè)計(jì)的低頻輻射振子，因輻射臂與平衡巴倫的影響，使得低頻輻射振子和高頻輻射振子間出現(xiàn)較強(qiáng)的電磁耦合，導(dǎo)致天線在低頻或者高頻某些頻點(diǎn)的方向圖產(chǎn)生畸變，即產(chǎn)生異頻干擾，從而使得天線的各項(xiàng)指標(biāo)性能下降。而本實(shí)施例中的共軸形式的多頻天線，因低頻輻射單元獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與性能，使得天線的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他同類型天線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種分體式超寬頻雙極化輻射單元及基站天線，適用于無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，覆蓋了2G、3G及LTE頻段，具有非常好的波瓣寬度寬頻特性和高隔離度特性，且結(jié)構(gòu)緊湊，易于組裝生產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種分體式超寬頻雙極化輻射單元，包括四個(gè)對(duì)稱偶極子，所述每個(gè)對(duì)稱偶極子包括兩個(gè)單元輻射臂及平衡巴倫，所述單元輻射臂一端連接平衡巴倫，另一端的末端向上或向下彎曲90°；所述四個(gè)對(duì)稱偶極子兩兩成中心對(duì)稱設(shè)置，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)稱偶極子構(gòu)成一對(duì)輻射振子。

作為優(yōu)選的，所述兩對(duì)輻射振子正交組合形成±45°極化方式。

作為優(yōu)選的，所述對(duì)稱偶極子的單元輻射臂截面呈L型、圓形或矩形。

作為優(yōu)選的，所述平衡巴倫上半部分設(shè)有變換段走線的鏤空槽，下半部分外表面設(shè)有線纜走線的凹槽。

作為優(yōu)選的，所述平衡巴倫為弧形，其一端連接有兩個(gè)單元輻射臂，另一端開(kāi)設(shè)有固定用的螺孔。

作為優(yōu)選的，所述每?jī)蓚€(gè)對(duì)稱偶極子的間距為0.4λ0～0.6λ0，所述平衡巴倫的弧長(zhǎng)為0.2λ0～0.4λ0，λ0為超寬頻雙極化輻射單元中心頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。

一種寬頻雙極化基站天線，包括若干上述的超寬頻雙極化輻射單元，所述若干超寬頻雙極化輻射單元線性等間距排列于金屬反射板上，所述超寬頻雙極化輻射單元內(nèi)嵌有一高頻輻射單元。

作為優(yōu)選的，所述每相鄰的兩個(gè)超寬頻雙極化輻射單元間設(shè)置有一高頻輻射單元。

作為優(yōu)選的，所述超寬頻雙極化輻射單元與高頻輻射單元之間設(shè)有矩形或圓形金屬框。

作為優(yōu)選的，所述每相鄰兩個(gè)超寬頻雙極化輻射單元的間距約0.6λ0～0.9λ0，每相鄰兩個(gè)高頻輻射單元間距約為0.6λ01～0.95λ01，λ01為高頻振子中心頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、分體組合式低頻雙極化輻射單元提高低頻輻射單元三階互調(diào)的穩(wěn)定性；

2、可通過(guò)調(diào)節(jié)輻射臂末端枝節(jié)的長(zhǎng)度和饋線的阻抗，可以有效的增加帶寬，同時(shí)本發(fā)明的超寬頻雙極化輻射單元還具有波束寬度隨頻率波動(dòng)范圍小、交叉極化鑒別高、隔離度好、輻射效率高、易于生產(chǎn)組裝等優(yōu)點(diǎn)，適用于無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，覆蓋了2G、3G及LTE頻段，具有非常好的波瓣寬度寬頻特性和高隔離度特性，且結(jié)構(gòu)緊湊，易于組裝生產(chǎn)；

3、對(duì)稱偶極子由安裝于平衡巴倫上兩個(gè)相對(duì)于平衡巴倫呈中心對(duì)稱設(shè)置的單元輻射臂和一個(gè)平衡巴倫構(gòu)成，采用多級(jí)匹配段的方式實(shí)現(xiàn)饋電，所述多級(jí)匹配段是利用平衡巴倫中空，在平衡巴倫加入不同阻抗的饋線，從而實(shí)現(xiàn)寬頻帶阻抗匹配；

4、本發(fā)明所述的低頻輻射單元可與更高頻率的振子采用共軸組陣形式實(shí)現(xiàn)寬頻陣列天線，不僅可以減小天線的尺寸，同時(shí)可以減小低頻輻射單元的平衡巴倫對(duì)放置在其里面高頻振子的輻射影響，從而保證多頻基站天線在各頻段的各項(xiàng)性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的輻射單元的安裝示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的輻射單元的仰視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的輻射單元的立體圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的基站天線結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的一種分體式超寬頻雙極化輻射單元及基站天線作進(jìn)一步說(shuō)明。

以下是本發(fā)明所述的一種分體式超寬頻雙極化輻射單元及基站天線的最佳實(shí)例，并不因此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1至圖3示出了一種分體式超寬頻雙極化輻射單元，包括四個(gè)對(duì)稱偶極子，所述每個(gè)對(duì)稱偶極子包括兩個(gè)單元輻射臂1及平衡巴倫7，所述單元輻射臂1一端連接平衡巴倫7，另一端的末端向上、向下彎曲90°，如圖中的標(biāo)記2、3部分，所述平衡巴倫7連接的兩個(gè)單元輻射臂1成90°設(shè)置；所述四個(gè)對(duì)稱偶極子兩兩成中心對(duì)稱設(shè)置，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)稱偶極子構(gòu)成一對(duì)輻射振子，每一對(duì)所述輻射振子對(duì)應(yīng)于輻射單元的一個(gè)極化；對(duì)稱偶極子由安裝于平衡巴倫上兩個(gè)相對(duì)于平衡巴倫呈中心對(duì)稱設(shè)置的單元輻射臂和一個(gè)平衡巴倫構(gòu)成，采用多級(jí)匹配段的方式實(shí)現(xiàn)饋電，所述多級(jí)匹配段是利用平衡巴倫中空，在平衡巴倫加入不同阻抗的饋線，從而實(shí)現(xiàn)寬頻帶阻抗匹配?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)輻射臂末端枝節(jié)的長(zhǎng)度和饋線的阻抗，有效的增加帶寬，本發(fā)明的超寬頻雙極化輻射單元適用于無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，覆蓋了2G、3G及LTE頻段，具有非常好的波瓣寬度寬頻特性和高隔離度特性，且結(jié)構(gòu)緊湊，易于組裝生產(chǎn)。

在本實(shí)施例中，所述兩對(duì)輻射振子正交組合形成±45°極化方式，有效保證了天線工作過(guò)程中分集接收的良好效果，可以降低呼損，減小干擾，提高全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。

在本實(shí)施例中，所述對(duì)稱偶極子的單元輻射臂1截面呈L型、圓形或矩形。

在本實(shí)施例中，所述平衡巴倫7上半部分設(shè)有變換段走線5的鏤空槽4，下半部分外表面設(shè)有線纜走線的凹槽6，通過(guò)平衡巴倫7將線纜走線位置進(jìn)行隱藏、固定，是的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)更為緊湊。

作為優(yōu)選的，所述平衡巴倫7為弧形，其一端連接有兩個(gè)單元輻射臂1，另一端開(kāi)設(shè)有固定用的螺孔8，在本實(shí)施例中，四個(gè)平衡巴倫7的弧形彎折部分的端部位于同一水平面上，通過(guò)螺栓與螺孔的匹配，即可分別將每一個(gè)平衡巴倫7的端部固定在同一水平面上，進(jìn)而將本發(fā)明的分體式超寬頻雙極化輻射單元固定；在本實(shí)施例中，所述每?jī)蓚€(gè)平衡巴倫7的端部間具有一定的距離，四個(gè)平衡巴倫7分別固定后，其端部圍成一空置區(qū)域，可以根據(jù)需要配置其他輻射單元。

作為優(yōu)選的，所述每?jī)蓚€(gè)對(duì)稱偶極子的間距為0.4λ0～0.6λ0，所述平衡巴倫7的弧長(zhǎng)為0.2λ0～0.4λ0，λ0為超寬頻雙極化輻射單元中心頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。

圖4示出了一種寬頻雙極化基站天線，包括若干上述的超寬頻雙極化輻射單元B3，本實(shí)施例中，所述超寬頻雙極化輻射單元B3為低頻輻射單元，所述若干超寬頻雙極化輻射單元包線性等間距排列于金屬反射板B1上，所述超寬頻雙極化輻射單元B3內(nèi)嵌有一高頻輻射單元B5。低頻輻射單元可與更高頻率的振子采用共軸組陣形式實(shí)現(xiàn)寬頻陣列天線，不僅可以減小天線的尺寸，同時(shí)可以減小低頻輻射單元的平衡巴倫對(duì)放置在其里面高頻振子的輻射影響，從而保證多頻基站天線在各頻段的各項(xiàng)性能。

作為優(yōu)選的，所述每相鄰的兩個(gè)超寬頻雙極化輻射單元B3間設(shè)置有一高頻輻射單元B5。所述超寬頻雙極化輻射單元B3與高頻輻射單元B5之間設(shè)有矩形或圓形金屬框B4。通過(guò)上述排布方式，有效降低了因輻射臂與平衡巴倫的影響造成的超寬頻雙極化輻射單元B3與高頻輻射單元B5間的電磁耦合，從而使得天線在低頻或者高頻某些頻點(diǎn)的方向圖產(chǎn)生畸變的概率，即有效的降低了異頻干擾，使得天線各項(xiàng)性能指標(biāo)更加優(yōu)越。

作為優(yōu)選的，所述每相鄰兩個(gè)超寬頻雙極化輻射單元的間距約0.6λ0～0.9λ0，每相鄰兩個(gè)高頻輻射單元間距約為0.6λ01～0.95λ01，λ01為高頻振子中心頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、分體組合式低頻雙極化輻射單元提高低頻輻射單元三階互調(diào)的穩(wěn)定性；

2、可通過(guò)調(diào)節(jié)輻射臂末端枝節(jié)的長(zhǎng)度和饋線的阻抗，可以有效的增加帶寬，同時(shí)本發(fā)明的超寬頻雙極化輻射單元還具有波束寬度隨頻率波動(dòng)范圍小、交叉極化鑒別高、隔離度好、輻射效率高、易于生產(chǎn)組裝等優(yōu)點(diǎn)，適用于無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，覆蓋了2G、3G及LTE頻段，具有非常好的波瓣寬度寬頻特性和高隔離度特性，且結(jié)構(gòu)緊湊，易于組裝生產(chǎn)；

3、對(duì)稱偶極子由安裝于平衡巴倫上兩個(gè)相對(duì)于平衡巴倫呈中心對(duì)稱設(shè)置的單元輻射臂和一個(gè)平衡巴倫構(gòu)成，采用多級(jí)匹配段的方式實(shí)現(xiàn)饋電，所述多級(jí)匹配段是利用平衡巴倫中空，在平衡巴倫加入不同阻抗的饋線，從而實(shí)現(xiàn)寬頻帶阻抗匹配；

4、本發(fā)明所述的低頻輻射單元可與更高頻率的振子采用共軸組陣形式實(shí)現(xiàn)寬頻陣列天線，不僅可以減小天線的尺寸，同時(shí)可以減小低頻輻射單元的平衡巴倫對(duì)放置在其里面高頻振子的輻射影響，從而保證多頻基站天線在各頻段的各項(xiàng)性能。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。